Les vaches sont capables de digérer la cellulose, principal composant des parois cellulaires végétales, grâce à un système digestif spécialisé impliquant des micro-organismes du rumen. Voici un aperçu du processus :
1. Avant-estomacs : Les vaches ont un estomac à quatre chambres, les trois premiers compartiments étant appelés pré-estomacs. Ceux-ci incluent le rumen, le réticulum et l’omasum.
2. Rumen : Le rumen est le plus grand compartiment du système digestif de la vache et sert de cuve de fermentation. Il contient des milliards de micro-organismes symbiotiques, notamment des bactéries, des protozoaires et des champignons.
3. Fermentation microbienne : Lorsqu’une vache consomme des matières végétales riches en cellulose, comme de l’herbe ou du foin, elles pénètrent dans le rumen. Les micro-organismes du rumen décomposent la cellulose complexe en composés plus simples par fermentation enzymatique.
4. Dégradation de la cellulose : Les bactéries cellulolytiques produisent des enzymes appelées cellulases qui hydrolysent les liaisons bêta-1,4-glycosidiques de la cellulose, la décomposant en unités de sucre plus petites telles que le glucose, le cellobiose et les acides gras volatils (AGV).
5. Protozoaires et champignons : Les protozoaires et les champignons du rumen contribuent également à la dégradation de la cellulose. Les protozoaires se nourrissent de bactéries et d'autres micro-organismes, tandis que les champignons peuvent directement décomposer la cellulose et d'autres matières végétales.
6. Rumination : Les vaches régurgitent une partie du contenu partiellement fermenté du rumen dans leur bouche, un processus appelé rumination. Cela leur permet de mâcher et de mélanger davantage la matière, facilitant ainsi la dégradation des fibres végétales.
7. Absorption : Les AGV et autres nutriments produits pendant la fermentation sont absorbés à travers la paroi du rumen dans la circulation sanguine, fournissant à la vache de l'énergie et des nutriments. Cela leur permet d’extraire des nutriments des plantes qui seraient autrement indigestes pour la plupart des animaux.
8. Vrais estomacs : La matière partiellement fermentée du rumen se déplace ensuite vers les véritables estomacs, y compris la caillette, où se produisent une digestion et une absorption des nutriments plus poussées, comme chez les animaux monogastriques.
Grâce à ce processus de fermentation complexe, les vaches décomposent la cellulose et d’autres matières végétales en composants qu’elles peuvent utiliser, ce qui leur permet de prospérer avec une alimentation principalement composée de fourrage grossier. Ce système digestif remarquable est une adaptation clé qui permet aux vaches et autres ruminants d’extraire efficacement les nutriments des aliments à base de plantes et de jouer un rôle crucial dans le cycle des nutriments au sein des écosystèmes.